人工濕地設計2013

1、2021-12-13人工濕地設計基礎2021-12-13確定類型確定類型 集配水系統(tǒng)集配水系統(tǒng)進水方式進水方式通氣系統(tǒng)通氣系統(tǒng)防滲系統(tǒng)設計防滲系統(tǒng)設計填料選擇填料選擇鋪設方式鋪設方式植物選擇植物選擇 面積面積 負荷負荷停留時間停留時間預處理預處理運行維護運行維護景觀景觀效果效果生態(tài)和諧生態(tài)和諧2021-12-131.確定濕地的類型確定濕地的類型人工濕地人工濕地表面流人工濕地表面流人工濕地水平潛流人工濕地水平潛流人工濕地垂直潛流人工濕地垂直潛流人工濕地表面流人工濕地表面流人工濕地潛流人工濕地潛流人工濕地2021-12-132.人工濕地基本參數(shù)人工濕地基本參數(shù)（1）濕地面積的預計）濕地面積的預計

2、計算公式：A=(Q（SoSe）)/ Ls其中：As為濕地面積（m2） Q為流量（m3/d） So為進水BOD5（mg/l） Se為出水BOD5（mg/l） Ls為BOD負荷（kg/hm2.d） （2）水力停留時間計算水力停留時間計算 計算公式：計算公式：t=V/Q t：水力停留時間（d）Q：流量：流量 V：池子的容積（m3） ：孔隙度%2021-12-132.人工濕地基本參數(shù)人工濕地基本參數(shù)（5）床體結(jié)構(gòu)參數(shù)）床體結(jié)構(gòu)參數(shù)2021-12-133.人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟 防滲設計防滲設計 1 1 水泥砂漿或混凝土防滲：水泥砂漿或混凝土防滲： 磚砌或毛石砌后底面和側(cè)壁用防水水泥砂

3、漿防滲處理，磚砌或毛石砌后底面和側(cè)壁用防水水泥砂漿防滲處理，或采用混凝土底面和側(cè)壁或采用混凝土底面和側(cè)壁 2 2 塑料薄膜防滲：塑料薄膜防滲： 薄膜厚度宜大于薄膜厚度宜大于1.0mm，兩邊襯墊土工布，以降低植物，兩邊襯墊土工布，以降低植物根系和紫外線對薄膜的影響。根系和紫外線對薄膜的影響。 3 3 黏土防滲：黏土防滲：采用黏土防滲時，黏土厚度應不小于采用黏土防滲時，黏土厚度應不小于60cm，并進行分層壓，并進行分層壓實。亦可采取將黏土與膨潤土相混合制成混合材料，不小于實。亦可采取將黏土與膨潤土相混合制成混合材料，不小于60cm。保護地下水2021-12-13 布水與集水方式3.人工濕地結(jié)構(gòu)設計

4、步驟人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟V V形槽配水構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)簡圖形槽配水構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)簡圖2021-12-133.人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟 布水與集水方式2021-12-133.人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟2021-12-13 布水與集水方式水平潛流人工濕地結(jié)構(gòu)簡圖水平潛流人工濕地結(jié)構(gòu)簡圖 3.人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟2021-12-13水平潛流人工濕地進水水平潛流人工濕地進水 3.人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟2021-12-13 布水與集水方式水平潛流人工濕地結(jié)構(gòu)簡圖水平潛流人工濕地結(jié)構(gòu)簡圖 3.人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟2021-12-

5、133.人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟2021-12-133.人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟垂直流人工濕地結(jié)構(gòu)簡圖垂直流人工濕地結(jié)構(gòu)簡圖 布水與集水方式2021-12-133.人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟垂直流人工濕地結(jié)構(gòu)布水垂直流人工濕地結(jié)構(gòu)布水 布水與集水方式2021-12-13 布水與集水方式3.人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟垂直流人工濕地結(jié)構(gòu)布水垂直流人工濕地結(jié)構(gòu)布水2021-12-13 通氣孔3.人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟作用：作用： 向系統(tǒng)內(nèi)部充氧，并保證向系統(tǒng)內(nèi)部充氧，并保證池內(nèi)氣體排出，防止產(chǎn)生臭味。池內(nèi)氣體排出，防止產(chǎn)生

6、臭味。常設置在填料層底部，與排水常設置在填料層底部，與排水管，穿水管連接。管，穿水管連接。2021-12-13 單元模塊有多種靈活的組合方式，這樣單元模塊有多種靈活的組合方式，這樣可以很好地適應選址條件的變化可以很好地適應選址條件的變化2021-12-133.人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟 基質(zhì)的填充 提供植物和微生物生長并對污染物起到過濾，吸附的作用，包括土壤、礫石、陶礫、碎石、沙土礦渣、粉煤灰等。2021-12-133.人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟 基質(zhì)的填充分層分層厚度厚度排水層排水層過渡層過渡層濾料層濾料層覆蓋層覆蓋層200350mm100mm600mm50mm材

7、料粒徑816mm粒徑48mm粒徑0.26mm粒徑816mm功能匯集排出已處理的污水防止上層砂礫堵塞下 面排水層核心處理區(qū)防表面沖蝕，迅速進水常用垂直流填料從下到上結(jié)構(gòu)常用垂直流填料從下到上結(jié)構(gòu)2021-12-133.人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟 基質(zhì)的填充水平潛流填料從左到右結(jié)構(gòu)水平潛流填料從左到右結(jié)構(gòu)2021-12-133.人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟 植被的選擇要求1）適應當?shù)丨h(huán)境，優(yōu)先選擇本土物種2）根系發(fā)達，輸氧能力3）強耐污能力強，去除效果好4）具有抗凍，抗病蟲的能力5）生長周期短，生物量大的6）有經(jīng)濟價值或者景觀效果好2021-12-133.人工濕地結(jié)構(gòu)設計

8、步驟人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟 植被的選擇菖蒲蘆葦香蒲鳶尾美人蕉富貴竹 鳳眼蓮 浮萍/浮蓮 槐葉萍 水鱉 燈心草 香蒲 菖蒲 矮化美人蕉 茭白 黃花鳶尾2021-12-133.人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟人工濕地結(jié)構(gòu)設計步驟 微生物接種 人工濕地系統(tǒng)中的微生物主要去除污水中的有機質(zhì)和N，某些難降解的有機物質(zhì)和有毒物質(zhì)需要運用微生物的誘發(fā)變異特性，培育馴化適宜吸收和消化這些有機物質(zhì)和有毒物質(zhì)的優(yōu)勢細菌，進行降解。 馴化接種優(yōu)勢菌種有假單胞桿菌屬Pseudomonas、產(chǎn)堿桿菌屬Alcaligens 和黃桿菌屬Flavobacterium以及硝化細菌和反硝化細菌。一般接種活性污泥， 配置一定濃度的營養(yǎng)物質(zhì)，使得

9、微生物在人工濕地中迅速生長，繁殖2021-12-132021-12-13可選擇格柵、沉砂、初沉、均質(zhì)等一級處理工藝，物化強化法、AB法前段、水解酸化、浮動生物床等一級強化處理工藝，以及SBR、氧化溝、A/O、生物接觸氧化等二級處理工藝。 ：BOD5/COD100mg/L時，宜設沉淀池。 ：含油量50mg/L，宜設除油設備。 ：DO1.0mg/L時，宜設曝氣裝置。5.人工濕地運行過程中進水的預處理過程人工濕地運行過程中進水的預處理過程2021-12-13生物接觸氧化組合工藝介紹生物接觸氧化組合工藝介紹預處理措施中核心技術多為生物接觸氧化組合工藝，大幅度降低來水中有機物含量，減少了人工濕地系統(tǒng)處理

10、負荷，避免了濕地易堵塞的現(xiàn)象，延長了濕地運行時間，可以使污水達到相關排放標準。 工藝設計邊界條件工藝設計邊界條件 技術路線技術路線 5.人工濕地運行過程中進水的預處理過程人工濕地運行過程中進水的預處理過程2021-12-135.人工濕地運行過程中進水的預處理過程人工濕地運行過程中進水的預處理過程2021-12-136.人工濕地常見故障及解決措施人工濕地常見故障及解決措施 一是濕地冬季保溫方法，如植物覆蓋法，就是將植物的地上部分分割去就地覆蓋； 二是冰層覆蓋法，即在冬季濕地結(jié)凍前放水，使?jié)竦乇砻娼Y(jié)一層冰層對濕地自然覆蓋等氣候溫度條件變化氣候溫度條件變化 夏季，溫度較高，植物生長較快，生物量增加，

11、濕地凈化功能較強，秋冬季：植物枯萎后，吸收速度較慢，是污染物去除效率降低。2021-12-136.人工濕地常見故障及解決措施人工濕地常見故障及解決措施 基質(zhì)容易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象基質(zhì)容易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象 隨著時間的推移，部分營養(yǎng)物質(zhì)會逐漸積累，濕地中的微生物大量繁殖，所產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物、腐爛根系等會不斷阻塞填料空隙，發(fā)生堵塞現(xiàn)象，濕地處理效果和運行壽命降低。 a：加強預處理 b：設定合理的間歇期，實現(xiàn)間接進水方式 c：適度密度種植，及時維護收割2021-12-13 出水污染物濃度回升問題出水污染物濃度回升問題 水生植物生長周期較短和補給水源水質(zhì)等環(huán)境的變化會引起植株的衰竭和腐爛，腐爛的莖、葉容易消耗水體中

12、的溶解氧使河床上升、底泥增多，其中釋放出的有機物、氨氮等導致水體污染物回升，容易造成水體的二次污染。 定期的進行人工濕地的維護，包括清洗基質(zhì)，換基質(zhì)，收割植物，給系統(tǒng)富氧等等6.人工濕地常見故障及解決措施人工濕地常見故障及解決措施國內(nèi)人工濕地應用實例以處理污水量60000m3/d計，在建造污水處理廠前對各種處理流程進行了經(jīng)濟技術比較。工程名稱特點工程投資(億元)運行費用(萬元/a)處理成本(元/m3 )耗電量(kw.h)/m 3占地面積(hm2 ) AB法有效去除有機物，對N,P去除率高 0.73 8760.40.3614 氧化溝 有效去除有機物，N,P去除率高 0.587000.320.33

13、22傳統(tǒng)活性污泥法 有效去除有機物，N,P去除率低 0.667880.360.4014蘆葦濕地法 有效去除有機物，對N,P去除效果較好，占地面積大0.211640.080.15802021-12-13 針對前述一些現(xiàn)有人工濕地存在的問題，針對前述一些現(xiàn)有人工濕地存在的問題，需要強化的環(huán)節(jié)。需要強化的環(huán)節(jié)。我們。我們。下面介紹一些學術前沿的人工濕地設計方案下面介紹一些學術前沿的人工濕地設計方案441、人工增氧復合垂直流人工濕地、人工增氧復合垂直流人工濕地1 1- -空氣壓縮機空氣壓縮機2-2-復合垂直流復合垂直流3-3-下行流地下行流地4-4-上行流地上行流地5-5-導氣管導氣管6-6-穿孔曝氣

14、管穿孔曝氣管7-7-排空管排空管8-8-通孔通孔1 1- -濕地植物濕地植物 2-2-床體填料床體填料3-3-支撐墻支撐墻4-4-集配水干管集配水干管5-5-進水箱進水箱6-6-間歇進水控制裝置間歇進水控制裝置7-7-增氧機增氧機8-8-出水箱出水箱9-9-配水箱配水箱10-10-進水口進水口11-11-放空管放空管12-12-出水口出水口13-13-配水孔配水孔14-14-配水箱配水箱2、水力增氧人工濕地、水力增氧人工濕地2、新型人工濕地設計新型人工濕地設計-水力增氧人工濕地水力增氧人工濕地 濕地俯視示意圖濕地俯視示意圖（箭頭表示水流流徑）構(gòu)造剖面構(gòu)造剖面A-A示意圖示意圖3、利用跌水曝氣充氧的潛流人工濕地、利用跌水曝氣充氧的潛流人工濕地1-進水口進水口2-導流板導流板3-挺水植物挺水植物4-下過流通道下過流通道5-多層平面竹網(wǎng)多層平面竹網(wǎng)6-填料填料7-集水區(qū)集水區(qū)8-跌水擋板跌水擋板9